JP4157837B2 - DRIVE DEVICE, ITS ADJUSTING METHOD, AND IMAGE FORMING DEVICE - Google Patents
DRIVE DEVICE, ITS ADJUSTING METHOD, AND IMAGE FORMING DEVICE Download PDFInfo
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本発明は、1つの駆動手段で複数のギヤを精度よく駆動することが要求される駆動装置に関するもので、例えば、複数の像担持体を備えるカラー画像形成装置における像担持体の駆動装置に適用可能である。 The present invention relates to a drive device that is required to drive a plurality of gears with a single drive unit with high accuracy. For example, the present invention is applied to a drive device for an image carrier in a color image forming apparatus including a plurality of image carriers. Is possible.
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、近年フルカラー化及びプリント速度の向上が要求されている。そのため、作像ユニットを複数個設け、各作像ユニットで形成した色の異なる画像を搬送ベルトに保持された記録媒体あるいは中間転写ベルト上に順次転写してカラー画像を得る方式のものが各種提案・実現されている。 In recent years, image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, and printers have been required to be full color and to improve printing speed. For this reason, various proposals have been made for a system in which a plurality of image forming units are provided, and color images formed by the respective image forming units are sequentially transferred onto a recording medium held on a conveyance belt or an intermediate transfer belt to obtain a color image.・ It is realized.
このような方式のカラー画像形成装置では、各色画像を正確に重ねないと色ズレ(位置ズレ)が発生して画像品質が低下してしまう。上記特許文献1には、複数の感光体ドラムを備えるカラー画像形成装置において、各感光体ドラムの偏心の位相を検出して画像の書き出しタイミングを合わせることで色ズレを防止するようにしたカラー画像形成装置が開示されている。
In such a type of color image forming apparatus, color images (positional errors) are generated and the image quality is deteriorated unless the respective color images are accurately superimposed. In
しかしながら、上記特許文献1に記載のものは、複数の感光体ドラムをそれぞれ別のモータによって駆動する構成であり、また、各モータの駆動電流を検出する検出手段を備えるものである。
However, the one described in
一方、コスト抑制を目的として1つのモータで複数の感光体ドラムを駆動する構成の装置があるが、このような構成の装置に対しては上記特許文献1に記載の発明を適用することができないという問題があった。
On the other hand, there is an apparatus configured to drive a plurality of photosensitive drums with a single motor for the purpose of cost reduction, but the invention described in
本発明は、従来技術における上述の問題を解決し、1つの駆動手段で複数の像担持体を駆動する構成の画像形成装置に適用可能で、その場合に色ズレの発生を簡単な構成で低コストに防止することのできる駆動装置を提供することを課題とする。 The present invention solves the above-described problems in the prior art and can be applied to an image forming apparatus configured to drive a plurality of image carriers with a single driving unit. In this case, the occurrence of color misregistration can be reduced with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a driving device that can be prevented from cost.
前記の課題は、本発明により、モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに複数の被駆動ギヤを噛み合わせ、該被駆動ギヤを駆動する駆動装置において、前記モータの電流変動幅が最大又は最小となるように前記被駆動ギヤの前記駆動ギヤに対する噛み合いを調整し、前記被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させたことにより解決される。 According to the present invention, there is provided a driving device in which a plurality of driven gears are meshed with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor, and the current fluctuation range of the motor is maximum or minimum in the driving device that drives the driven gear. This is solved by adjusting the meshing of the driven gear with the driving gear so that the phase shift due to the eccentricity of the driven gear is synchronized.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記複数の被駆動ギヤのうちの1つのギヤの軸に駆動力の伝達を接離させる駆動伝達接離手段を設け、前記モータの駆動電流を検出してフィードバックさせ該モータの駆動電流検出値が所定値となるように、前記駆動伝達接離手段を所定時間の間駆動伝達を解除させることを提案する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides drive transmission contact / separation means for contacting / separating transmission of driving force to / from a shaft of one of the plurality of driven gears. It is proposed that the drive transmission contact / separation means release the drive transmission for a predetermined time so that the detected drive current of the motor becomes a predetermined value.
また、前記の課題は、本発明により、モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに複数の被駆動ギヤを噛み合わせ、該被駆動ギヤを駆動する駆動装置の調整方法において、前記被駆動ギヤの位相を所定角度ずつずらして前記駆動ギヤに組み付け、前記モータの電流変動幅が最大又は最小となるように調整し、前記被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることにより解決される。 Further, according to the present invention, there is provided an adjustment method of a driving device that meshes a plurality of driven gears with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor and drives the driven gear. The problem is solved by shifting the phase by a predetermined angle and assembling the drive gear, adjusting the current fluctuation range of the motor to be maximum or minimum, and synchronizing the phase shift due to the eccentricity of the driven gear.
また、前記の課題は、本発明により、モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに複数の被駆動ギヤを噛み合わせ、該被駆動ギヤを駆動する駆動装置の調整方法において、前記複数の被駆動ギヤのうちの1つのギヤ軸に駆動力の伝達を接離させる駆動伝達接離手段が設けられており、前記モータの駆動電流を検出してフィードバックさせ該モータの駆動電流検出値が所定値となるように、前記駆動伝達接離手段を所定時間の間駆動伝達を解除させ、前記被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることにより解決される。 Further, according to the present invention, there is provided an adjustment method of a driving device that meshes a plurality of driven gears with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor and drives the driven gears. Drive transmission contact / separation means for connecting / separating drive force to / from one gear shaft of the gear is provided, the drive current of the motor is detected and fed back, and the drive current detection value of the motor becomes a predetermined value. As described above, the drive transmission contact / separation means releases the drive transmission for a predetermined time, and the phase shift due to the eccentricity of the driven gear is synchronized.
また、前記の課題は、本発明により、モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに複数の被駆動ギヤを噛み合わせ、該被駆動ギヤを駆動する駆動装置の調整方法において、前記駆動ギヤに噛み合せる数以上の数の被駆動ギヤを準備し、該準備した被駆動ギヤを単体で前記駆動ギヤに噛み合わせて前記モータの電流変動幅を順次検出し、該検出した電流変動幅の近い被駆動ギヤ同士を前記駆動ギヤに組み付けることにより解決される。 Further, according to the present invention, there is provided a method for adjusting a plurality of driven gears to a driving gear mounted on a driving shaft of a motor and adjusting the driving device for driving the driven gear. More than a certain number of driven gears, the prepared driven gears are individually engaged with the driving gears, and the current fluctuation widths of the motors are sequentially detected, and the driven gears close to the detected current fluctuation widths are prepared. The problem is solved by assembling the gears to the drive gear.
また、前記の課題は、本発明により、複数の感光体ドラムを並設し、該複数の感光体ドラム上に形成した可視像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に重ね転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の感光体ドラムのドラム間距離をドラム周長の整数倍に設定するとともに、少なくとも2つの前記感光体ドラムを駆動するモータの電流値を検出し、該モータ駆動電流の変動幅が最大となるように、前記モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに噛みあわされる前記少なくとも2つの感光体ドラムのドラムギヤの噛み合いを調整し、前記少なくとも2つの感光体のドラムギヤの偏心による位相ズレを同期させたことにより解決される。 Further, according to the present invention, a plurality of photosensitive drums are arranged side by side, and a visible image formed on the plurality of photosensitive drums is transferred onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member. In the image forming apparatus for forming a color image, the distance between the plurality of photosensitive drums is set to an integral multiple of the drum circumference, and the current value of the motor that drives at least two of the photosensitive drums is detected. And adjusting the meshing of the drum gears of the at least two photosensitive drums engaged with the driving gear mounted on the driving shaft of the motor so that the fluctuation range of the motor driving current is maximized. This is solved by synchronizing the phase shift due to the eccentricity of the drum gear of the body.
また、前記の課題は、本発明により、複数の感光体ドラムを並設し、該複数の感光体ドラム上に形成した可視像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に重ね転写してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の感光体ドラムのドラム間距離をドラム周長の[整数+1/2]倍に設定するとともに、少なくとも2つの前記感光体ドラムを駆動するモータの電流値を検出し、該モータ駆動電流の変動幅が最小となるように、前記モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに噛みあわされる前記少なくとも2つの感光体ドラムのドラムギヤの噛み合いを調整し、前記少なくとも2つの感光体のドラムギヤの偏心による位相ズレを同期させたことにより解決される。 Further, according to the present invention, a plurality of photosensitive drums are arranged side by side, and a visible image formed on the plurality of photosensitive drums is transferred onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member. In the image forming apparatus for forming a color image, the distance between the plurality of photosensitive drums is set to [integer +1/2] times the drum circumferential length, and at least two motors for driving the photosensitive drums are set. Detecting the current value, and adjusting the meshing of the drum gears of the at least two photosensitive drums meshed with the driving gear mounted on the driving shaft of the motor so that the fluctuation range of the motor driving current is minimized; This is solved by synchronizing the phase shift caused by the eccentricity of the drum gears of the at least two photosensitive members.
また、前記の課題を解決するため、本発明は、前記少なくとも2つの感光体ドラムのうちの1つの感光体ドラムの軸に駆動力の伝達を接離させる駆動伝達接離手段を設け、前記モータの駆動電流を検出してフィードバックさせ該モータの駆動電流検出値が所定値となるように、前記駆動伝達接離手段を所定時間の間駆動伝達を解除させることを提案する。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides drive transmission contact / separation means for contacting / separating transmission of driving force to / from a shaft of one of the at least two photosensitive drums, and the motor It is proposed that the drive transmission contact / separation means be released for a predetermined time so that the drive current detection value of the motor is detected and fed back, and the drive current detection value of the motor becomes a predetermined value.
請求項1に記載の駆動装置によれば、回転体を駆動するモータの駆動電流の変動幅に基づいて被駆動ギヤの噛み合いを調整することによって被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることが可能となり、複数の被駆動ギヤを精度よく駆動することができる。 According to the drive device of the first aspect, the phase shift due to the eccentricity of the driven gear can be synchronized by adjusting the meshing of the driven gear based on the fluctuation range of the driving current of the motor that drives the rotating body. Therefore, a plurality of driven gears can be driven with high accuracy.
請求項2の構成により、調整を自動化させることが可能になる。
請求項3に記載の調整方法によれば、被駆動ギヤの位相を所定角度ずつずらして駆動ギヤに組み付け、モータの電流変動幅が最大又は最小となるように調整することによって被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることが可能となり、低コストで精度良く駆動装置の調整を行うことができる。
With the configuration of the second aspect, the adjustment can be automated.
According to the adjustment method of the third aspect, the phase of the driven gear is shifted by a predetermined angle and assembled to the driving gear, and the eccentricity of the driven gear is adjusted by adjusting the motor current fluctuation range to be maximum or minimum. It is possible to synchronize the phase shift due to the above, and the drive device can be adjusted accurately at low cost.
請求項4に記載の調整方法によれば、モータの駆動電流を検出してフィードバックさせ、その駆動電流が所定値となるように駆動伝達接離手段を所定時間の間駆動伝達を解除させることによって被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることが可能となり、駆動装置調整の自動化を図ることができる。 According to the adjustment method of the fourth aspect, by detecting and feeding back the driving current of the motor, the driving transmission contacting / separating means is released for a predetermined time so that the driving current becomes a predetermined value. It becomes possible to synchronize the phase shift due to the eccentricity of the driven gear, and the drive device adjustment can be automated.
請求項5に記載の調整方法によれば、モータの駆動電流に基づいて複数の被駆動ギヤの偏心量を揃えることができるので、被駆動ギヤに偏心位相を示すマーキングを施して組みつけ調整する必要がなく、調整作業を簡単に行なうことができる。 According to the adjustment method of the fifth aspect, the eccentric amounts of the plurality of driven gears can be made uniform based on the driving current of the motor. There is no need, and adjustment work can be performed easily.
請求項6に記載の画像形成装置によれば、ドラム間距離をドラム周長の整数倍に設定した複数の感光体ドラムにおけるドラムギヤの偏心による位相ズレを同期させることができるので、偏心による位相ズレ分を相殺して色ズレを防止することができる。 According to the image forming apparatus of the sixth aspect, it is possible to synchronize the phase shift due to the eccentricity of the drum gear in the plurality of photosensitive drums in which the distance between the drums is set to an integral multiple of the drum circumferential length. Color offset can be prevented by offsetting the minutes.
請求項7に記載の画像形成装置によれば、ドラム間距離をドラム周長の[整数+1/2]倍に設定した複数の感光体ドラムにおけるドラムギヤの偏心による位相ズレを同期させることができるので、偏心による位相ズレ分を相殺して色ズレを防止することができる。 According to the image forming apparatus of the seventh aspect, it is possible to synchronize the phase shift due to the eccentricity of the drum gear in the plurality of photosensitive drums in which the distance between the drums is set to [integer +1/2] times the drum circumference. Therefore, the color shift can be prevented by offsetting the phase shift due to the eccentricity.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略を示す断面構成図である。このカラープリンタ1は、装置本体の下部に給紙部2を配置し、その上方に作像部3を配置した構成となっている。作像部3には、従動及び駆動ローラ4、5に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写ベルト6が配設されている。この中間転写ベルト6の下側走行辺に沿って4個の作像ユニット10が配設されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing an outline of a color printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention. The
各作像ユニット10は、中間転写ベルト6に接する像担持体としての感光体ドラム11を具備している。この感光体ドラム11の周りには、帯電ローラ12、現像器13、クリーニング手段14等が配置され、さらに感光体ドラム11が中間転写ベルト6に接する位置において中間転写ベルト6の内側に一次転写手段としての転写ローラ15が設けられている。本例の場合、4個の作像ユニット10は同一構造に構成されているが、各作像ユニットの現像器13で扱う現像剤の色がマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色に異なっている。本例の場合、4個の作像ユニット10は、図において左からマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの色順に配置されており、感光体ドラム11の中に各色を表すM,C,Y,Bkの文字を記してある。
Each
そして、作像ユニット10の下方には光書き込み装置7が設けられている。光書き込み装置7はポリゴンミラー8、ミラー群9等を有しており、光変調されたレーザ光を各作像ユニットの感光体ドラム11の表面に照射する。光書き込み装置は、各作像ユニット8に個別に設けてもよいが、共通の光書き込み装置を用いればコストの点で有利である。
An optical writing device 7 is provided below the
また、中間転写ベルト6のローラ5に対向する位置には二次転写手段としての転写ローラ18が設けられている。その二次転写位置の手前にはレジストローラ17が設けられ、さらに、二次転写位置の上方には定着装置19が配設されている。
A
このカラープリンタ1における画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット10の感光体ドラム11が後述する駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム11の表面が帯電ローラ12によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、光書き込み装置7からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム11表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム11に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置13から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
An image forming operation in the
The photosensitive drum 11 of the
また、中間転写ベルト6が矢印で示すように図中反時計回りに走行駆動され、各作像ユニット10において転写ローラ15の作用により感光体ドラム11から中間転写ベルト6に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト6はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。
Further, the
そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム表面に付着する残留トナーは、クリーニング手段14によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。 The residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum after the toner image is transferred is removed from the surface of the photosensitive drum by the cleaning means 14, and then the surface potential is initialized by the action of the static eliminator. Prepare for the next image formation.
一方、給紙部2から紙またはOHPシートなどの転写材がフィードローラ16によって給送される。その転写材は、レジストローラ17によって、中間転写ベルト6上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。本例では転写ローラ18には中間転写ベルト表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト表面のトナー像が転写材上に一括して転写される。トナー像を転写された転写材は、定着装置19を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が転写材に熔融定着される。定着された転写材は、排紙ローラ20により装置本体1の上面に構成された排紙部23に排出される。
On the other hand, a transfer material such as paper or an OHP sheet is fed from the
上記動作説明は、転写材上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像ユニット10のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、4個の作像ユニットのうち、図の一番右側のBkユニットを用いて画像形成を行う。
The above description of the operation is an image forming operation when a full-color image is formed on a transfer material. A single-color image is formed by using any one of the
図2は、本例のカラープリンタ1における感光体ドラム11の駆動機構を示すものである。上記したように本例のカラープリンタ1は、4個の作像ユニット10を中間転写ベルト6の一辺に沿って並べた4連タンデム方式である。各作像ユニット10においては感光体ドラム11を備えており、図2に示すように、4つの感光体ドラム11を駆動するため各感光体ドラムに付設された大径ギヤ(以下、ドラム駆動ギヤという)33a〜dが並設されている。各ギヤには、各色感光体ドラムとの対応が分りやすいように、M,C,Y,Bkの文字を記してある。
FIG. 2 shows a driving mechanism of the photosensitive drum 11 in the
本例の感光体ドラムの駆動機構では、駆動手段であるモータ30の駆動軸に固定されたギヤ(以下、モータギヤという)31が、ドラム駆動ギヤ33a及び33bに噛み合わされている。したがって、2つの感光体ドラム11Mと11C(すなわち、そのドラム駆動ギヤ33a,33b)は、モータ30から直接駆動されることになる。さらに、ドラム駆動ギヤ33bとドラム駆動ギヤ33cに噛み合うアイドラギヤ32が設けられ、その結果、感光体ドラム11Y(そのドラム駆動ギヤ33c)は、モータ30のモータギヤ31からドラム駆動ギヤ33bとアイドラギヤ32を介して間接的に駆動されることになる。もう一つのドラム駆動ギヤ33dには、第2のモータ34の駆動軸に固定されたギヤ35が噛み合わされている。すなわち、感光体ドラム11Bkは第2モータ34により駆動される。
In the driving mechanism of the photosensitive drum of this example, a gear 31 (hereinafter referred to as a motor gear) 31 fixed to a driving shaft of a
図3は、第1モータ30により直接駆動される2つの感光体ドラム11M及び11Cの位置関係などを示す模式図である。
この図に示すように、感光体ドラム11Mと11C間の距離をL1とし、各感光体ドラムの直径をそれぞれDa,Dbとする。また、各感光体ドラム11の線速をVDとし、中間転写ベルト6の線速をVBとする。本例のプリンタにおいては、各感光体ドラムのドラム径が等しく、また、各感光体ドラム間の距離がドラム径の自然数倍になっている。そして、感光体ドラム11の線速と中間転写ベルト6の線速は略同一であり、ここでは等速と見なす。これらの関係を式で表すと、
Da=Db・・・・・・・・・・・・(1)
L1=n×π×Da(=Db)・・・(2)
ただしnは自然数
VD=VB・・・・・・・・・・・・(3)
となる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the positional relationship between the two
As shown in this figure, the distance between the
Da = Db (1)
L1 = n × π × Da (= Db) (2)
However, n is a natural number VD = VB (3)
It becomes.
そして、感光体ドラム11M及び11Cのドラム駆動ギヤ33a,33bの偏心により生ずるドラムの回転ムラに関して、上記(1)〜(3)の関係が成り立っている場合には回転ムラの位相が同位相となっている方が「色ズレ」に関しては有利である。なぜならば、ドラム間距離(=ドラム径の自然数倍)の分だけ記録紙が搬送される間に、各ドラムはちょうどn回だけ回転することになるため、記録紙上のトナーの視点に立つと、ドラム駆動ギヤ33の回転ムラ成分がキャンセルされるからである(スリップ・トランスファー理論)。
Regarding the drum rotation unevenness caused by the eccentricity of the drum drive gears 33a and 33b of the
すなわち、図4に示すように、感光体ドラム11Mの回転ムラの位相と感光体ドラム11Cの回転ムラの位相とが同位相となっている場合、感光体ドラム11M上で『Isa(=Image start a)』のタイミングで転写されたトナー像は、感光体ドラム11C上では『Isb(n=1,2,3)』で転写されることになる、ということになる。
That is, as shown in FIG. 4, when the phase of the rotation unevenness of the
ここで言う「2つのドラム駆動ギヤの回転ムラ位相を合わせる」ということは、つまりは「駆動電流の変動位相を合わせる」ということと等価である。したがって、図4の右側に示すように、感光体ドラム11M及び11Cの回転ムラ位相の和は振幅が2倍となることから分るように、駆動モータ30を駆動する電流値を検出し、その電流変動幅が最大になるように、モータギヤ31に対するドラム駆動ギヤ33a及び33bの噛み合いを調整してやれば良い。これにより、感光体ドラム11M及び11Cの回転ムラ位相を合わせることができ、実際に組み付けられたドラム駆動ギヤ33a,33bの偏心による位相ズレ分を中間転写ベルト6上で相殺することができ、感光体ドラム11M及び11Cにおける色ズレを防ぐことができる。なお、駆動モータ30の電流値検出とそれによるドラム駆動ギヤの噛み合い調整は、本プリンタの製造工場にて行なうものとする。
Here, “matching the rotation unevenness phases of the two drum drive gears” is equivalent to “matching the fluctuation phase of the drive current”. Therefore, as shown on the right side of FIG. 4, the current value for driving the
従来のカラー画像形成装置、例えば上記特許文献1に記載のものでは、複数の感光体ドラム毎に個別の駆動モータを備えており、「位相合わせ」による色ズレ防止制御を行なうために各駆動モータに検出手段(実施例では電流検出用抵抗126、段落0029、図5参照)を備える構成であった。したがって、画像形成装置としてのコストは高くなる。
A conventional color image forming apparatus, for example, the one described in
一方、本例のカラープリンタでは、1つの駆動モータで複数の感光体ドラムを駆動する構成であり、しかも、特別な検出手段を装置に搭載する必要がないことから、ドラム駆動ギヤの回転ムラの位相合せによる色ズレ防止を図った場合でも、装置コストの上昇を極力抑えることができ、高画質なカラー画像形成装置を低コストに実現することができる。 On the other hand, the color printer of this example has a configuration in which a plurality of photosensitive drums are driven by a single drive motor, and there is no need to install special detection means in the apparatus. Even when color misregistration is prevented by phase matching, an increase in apparatus cost can be suppressed as much as possible, and a high-quality color image forming apparatus can be realized at low cost.
次に、カラープリンタの別の実施例について説明する。
この第2実施例のカラープリンタは、先に説明したカラープリンタと同様に、図1に示すような装置構成を有し、また、各感光体ドラムの駆動機構として図2に示す構成を備えるものである。したがって、重複する説明を省略し、異なる部分について説明する。
Next, another embodiment of the color printer will be described.
Similar to the color printer described above, the color printer of the second embodiment has an apparatus configuration as shown in FIG. 1, and also has a configuration shown in FIG. 2 as a driving mechanism for each photosensitive drum. It is. Therefore, the description which overlaps is abbreviate | omitted and a different part is demonstrated.
図5は、本第2実施例のカラープリンタにおける、第1モータ30により直接駆動される2つの感光体ドラム11M’及び11C’の位置関係などを示す模式図である。この図に示すように、感光体ドラム11M’と11C’間の距離をL2とし、各感光体ドラムの直径をそれぞれDa’,Db’とする。また、各感光体ドラム11の線速をVDとし、中間転写ベルト6の線速をVBとする。本例のプリンタにおいては、各感光体ドラムのドラム径が等しく、また、各感光体ドラム間の距離がドラム径の自然数倍+1/2になっている。そして、感光体ドラム11の線速と中間転写ベルト6の線速は略同一であり、ここでは等速と見なす。これらの関係を式で表すと、
Da’=Db’・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
L2=[n+1/2]×π×Da’(=Db’)・・・(5)
ただしnは自然数
VD=VB・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
となる。(3)の条件は第1実施例と同じである。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the positional relationship between the two
Da '= Db' (4)
L2 = [n + 1/2] × π × Da ′ (= Db ′) (5)
However, n is a natural number VD = VB (3)
It becomes. The condition (3) is the same as in the first embodiment.
感光体ドラムのドラム駆動ギヤ33a,33b(図2)の偏心により生ずるドラムの回転ムラに関して、上記(3)〜(5)の関係が成り立っている場合には回転ムラの位相が逆位相となっている方が「色ズレ」に関しては有利である。なぜならば、この本第2実施形態の条件においては、ドラム間距離(=ドラム径の自然数倍+半周期)の分だけ記録紙が搬送される間に、各ドラムはちょうどn回と半分だけ回転することになるため、記録紙上のトナーの視点に立つと、ドラム駆動ギヤ33の回転ムラ成分がキャンセルされるからである(スリップ・トランスファー理論)。 Regarding the drum rotation unevenness caused by the eccentricity of the drum drive gears 33a and 33b (FIG. 2) of the photosensitive drum, the phase of the rotation unevenness is reversed when the relationships (3) to (5) are satisfied. It is more advantageous for “color shift”. This is because, under the conditions of this second embodiment, each recording drum is exactly n times and half while the recording paper is conveyed by the distance between the drums (= natural number times the drum diameter + half cycle). This is because the rotation unevenness component of the drum drive gear 33 is canceled from the viewpoint of the toner on the recording paper because it rotates (slip transfer theory).
すなわち、図6に示すように、感光体ドラム11M’の回転ムラの位相と感光体ドラム11C’の回転ムラの位相とが逆位相となっている場合、感光体ドラム11M’上で『Isa’(=Image start a’)』のタイミングで転写されたトナー像は、感光体ドラム11C’上では『Isb’(n=1,2,3)』で転写されることになる、ということになる。ここで、図6の右側に示すように、感光体ドラム11M’及び11C’の回転ムラ位相の和は、2つのドラム駆動ギヤの偏心量が同一であるとすれば理論上『0(ゼロ)』となることから分るように、駆動モータ30を駆動する電流値を検出し、その電流変動幅が最小になるように、モータギヤ31に対するドラム駆動ギヤ33a及び33bの噛み合いを調整してやれば良い。
That is, as shown in FIG. 6, when the phase of the rotation unevenness of the
これにより、ドラム駆動ギヤ33a,33bの回転ムラ位相を逆にすることができ、実際に組み付けられたドラム駆動ギヤ33a,33bの偏心による位相ズレ分を中間転写ベルト6上で相殺することができ、感光体ドラム11M’及び11C’における色ズレを防ぐことができる。なお、駆動モータ30の電流値検出とそれによるドラム駆動ギヤの噛み合い調整は、本プリンタの製造工場にて行なうものとする。
Thereby, the rotation unevenness phases of the drum drive gears 33a and 33b can be reversed, and the phase shift due to the eccentricity of the drum drive gears 33a and 33b actually assembled can be offset on the
なお、上記第1及び第2実施形態における駆動モータ電流値の変動幅が最大又は最小となるように両ギヤの噛み合い調整を行うことは、どちらも両感光体のドラム駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることである。 Note that adjusting the meshing between the two gears so that the fluctuation range of the drive motor current value in the first and second embodiments is maximized or minimized is the phase shift caused by the eccentricity of the drum drive gears of the two photoconductors. Is to synchronize.
次に、上記第1及び第2実施例におけるドラム駆動ギヤ33a,33bの具体的な噛み合い調整について説明する。
図7に調整の作業手順をフローチャートにて示すように、カラープリンタ1の組立工程において、駆動モータ30のギヤ31とドラム駆動ギヤ33a,33bを組んだ後、駆動モータ30を駆動してその電流値を検出する。そして、検出したモータの駆動電流値が狙いどおりであるか否か、つまり第1実施形態の場合には最大値となったかどうか、第2実施形態の場合には最小値となったかどうかを判断する。駆動モータの電流値が狙いどおりであればギヤ噛み合わせの最適化は終了である。駆動モータの電流値が狙いどおりでない場合は噛み合いをずらせてギヤの組み換えを行ない、モータ電流の最適値を(最適なギヤの噛み合せを)探していく。
Next, specific meshing adjustments of the drum drive gears 33a and 33b in the first and second embodiments will be described.
As shown in the flowchart of the adjustment procedure in FIG. 7, in the assembly process of the
このように、装置の組立工程において駆動モータ30のギヤ31とドラム駆動ギヤ33a,33bを組んだ後にモータの駆動電流値により両ドラム駆動ギヤが「理想的な位置(噛み合い)関係」となっていることを確認するため、実際に組み付けられたドラム駆動ギヤ33a,33bの偏心による位相ズレ分を中間転写ベルト6上で相殺することができ、色ズレの少ない高品質なカラー画像を得ることができる。また、ギヤによる駆動伝達であるために、出荷後に噛み合い位相がズレることもなく、半永久的に最適な位相関係が保たれることになる。
In this way, after assembling the
次に、上記ギヤの噛み合い調整を自動化した実施例について説明する。
この実施例では、図示を省略するが、ドラム駆動ギヤ33a又は33bのどちらか一方の軸にクラッチ等の駆動伝達接離手段が設けられている。これにより、駆動伝達接離手段を切断した状態で所定時間だけ駆動モータを駆動した後、駆動伝達接離手段を繋げることにより、クラッチを設けた方のドラム駆動ギヤと他方のドラム駆動ギヤとの相対的な位相関係が変化することになる。そして、図8のフローチャートに示すように、組み付けられた駆動モータ30のギヤ31とドラム駆動ギヤ33a,33bにおいてモータ30を回転させ、駆動モータの電流値を検出する。そして、その検出電流値が最適値すなわち第1実施形態の場合は最大値、第2実施形態の場合は最小値であるかどうかを判断し、最適値でなければクラッチ(駆動伝達接離手段)を所定時間だけ切断して両ドラムギヤの位相調整を行う。これを検出電流値が最適となるまで繰り返す。すなわち検出したモータ電流値をフィードバックして検出電流値が最適となるようにクラッチを所定時間だけオフさせて両ドラムギヤの噛み合いを最適化させる。
Next, an embodiment in which the gear meshing adjustment is automated will be described.
In this embodiment, although not shown, drive transmission contact / separation means such as a clutch is provided on one of the shafts of the
この上記ギヤの噛み合い調整を自動化した実施例においては、作業員が手作業でギヤの噛み合せを変える必要がないので、最適化作業にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、作業誤差や電流値確認ミスなどによる色ズレの発生を極力減らすことが可能である。さらに、上記の自動調整は出荷後に行なうことも可能であり、サービスマンによって製品納入時あるいはメンテナンス時等に実施しても良い。 In this embodiment in which the gear meshing adjustment is automated, it is not necessary for the operator to manually change the gear meshing, so that the time required for the optimization work can be greatly reduced. In addition, it is possible to reduce the occurrence of color misregistration due to work errors and current value confirmation errors as much as possible. Furthermore, the automatic adjustment described above can be performed after shipment, and may be performed by a service person at the time of product delivery or maintenance.
あるいは、上記の自動調整をプログラム化することによって、全く自動的に、例えば製品の使用状態において週に一度あるいは月に一度ギヤ噛み合わせ最適化の自動調整が実施されるように構成することも可能である。このような所定間隔でのギヤ噛み合わせ最適化自動調整の実施によって、クラッチ等の駆動伝達接離手段の状態変化に伴う色ズレの発生を抑制することができる。 Alternatively, the above automatic adjustment can be programmed so that automatic adjustment of gear meshing optimization can be performed completely automatically, for example, once a week or once a month in the usage state of the product. It is. By performing the gear meshing optimization automatic adjustment at such a predetermined interval, it is possible to suppress the occurrence of color misalignment due to the state change of the drive transmission contact / separation means such as the clutch.
図9に、本実施例の画像形成装置の制御部の構成をブロック図にて示す。
ドラム駆動モータ30はモータドライバ35を介してCPU38により制御される。また、駆動伝達接離手段37もCPU38からの制御信号により接離が制御される。モータ電流検出器36の出力はCPU38に入力される。ROM39には、検出したモータ電流値の最適状態を判断するための電流値が電流値テーブル40として格納されている。そして、上記説明したように、モータ電流検出器36の出力を電流値テーブル40と比較して最低状態を判断し、駆動伝達接離手段37の接離を制御してドラム駆動ギヤ33a,33bの噛み合い調整を自動的に行う。
FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.
The
ところで、1つの駆動モータにより直接駆動されるドラム駆動ギヤの偏心量が大きく異なる場合には、上記説明したような位相調整を実施しても、充分に色ズレが抑制されないことが考えられる。そこで、直接駆動されるドラム駆動ギヤとして用いるために準備した複数のドラム駆動ギヤを、一つずつ(単体で)組み付けて駆動モータ30を回転させ、その電流変動幅を記録することで、変動幅の近い2つのギヤをドラム駆動ギヤ33a,33bとして組み付けることを提案する。つまり、ドラム駆動ギヤとして用いるために3つ以上のギヤを準備し(2つでは選択のしようがないため)、その中から単体で測定した駆動モータの電流変動幅が近い2つを選んでドラム駆動ギヤ33a,33bとして組み付けるものである。
By the way, when the amount of eccentricity of the drum drive gear directly driven by one drive motor is greatly different, it is conceivable that the color shift is not sufficiently suppressed even if the phase adjustment as described above is performed. Therefore, a plurality of drum drive gears prepared for use as directly driven drum drive gears are assembled one by one (single unit), the
図10は、ドラム駆動ギヤとして準備した4つのギヤA〜Dを単体で駆動した場合のモータの駆動電流の変動を示すグラフである。各ギヤの電流変動幅はそれぞれRa,Rb,Rc,Rdであり、その変動幅は概ね、Ra≒Rc、Rb≒Rdとなっている。したがって、この4つのギヤからドラム駆動ギヤ33a,33bを選ぶ場合には、ギヤAとギヤCをペアにして組み付けるか、ギヤBとギヤDをペアにして組み付けるのが良いことになる。もちろん、これ以上の多数のギヤの中から最適な(駆動モータ電流変動幅のより近い)2つを選んでペアにして組みつけても良いことは言うまでもない。 FIG. 10 is a graph showing fluctuations in the drive current of the motor when the four gears A to D prepared as drum drive gears are driven alone. The current fluctuation ranges of the gears are Ra, Rb, Rc, and Rd, respectively, and the fluctuation ranges are approximately Ra≈Rc and Rb≈Rd. Therefore, when the drum drive gears 33a and 33b are selected from the four gears, it is preferable to assemble the gear A and the gear C as a pair or the gear B and the gear D as a pair. Of course, it is needless to say that two optimal gears (closer to the drive motor current fluctuation range) may be selected and assembled in pairs.
このように、あらかじめギヤ単体での駆動電流を測定してギヤ偏心量(=回転ムラ振幅)を「電流変動幅」として数値化し、組み合わせる1対のギヤのレベルを合わせることができるので、両ドラム駆動ギヤの噛み合い調整を行った場合の色ズレ防止効果がより効果的に発揮され、さらに高品質な画像を得ることができる。 Thus, since the drive current of the gear alone is measured in advance and the gear eccentricity (= rotation unevenness amplitude) is numerically expressed as “current fluctuation range”, the level of the pair of gears to be combined can be matched. The effect of preventing color misregistration when adjusting the meshing of the drive gear is more effectively exhibited, and a higher quality image can be obtained.
また、従来のように一つ一つのギヤの偏心量を測定し、各ギヤの偏心位相が判るようにギヤにマーキングをしたりするような必要がなく、駆動モータの電流変動幅というデータのみで、位相合せによる(上記噛み合い調整の)色ズレ抑制効果を最大限に得ることが可能となる。 In addition, it is not necessary to measure the eccentricity of each gear and mark the gears so that the eccentric phase of each gear can be determined as in the past. Thus, it is possible to obtain the maximum effect of suppressing color misregistration (by the meshing adjustment) by phase matching.
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、作像ユニットを3個(3色分)備えるカラー画像形成装置の駆動装置に本発明を適用することも可能である。また、黒用の感光体ドラムを他の感光体ドラムと同一の駆動源(モータ)により駆動するように構成してもよい。また、搬送される記録材に対して複数の感光体ドラムから直接各色画像を重ね転写する方式の画像形成装置にも本発明を適用可能である。さらに、本発明はカラー画像形成装置の駆動装置に限らず、1つのモータで複数のギヤを精度よく駆動することが要求される駆動装置全般に適用可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by the example of illustration, this invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a driving device of a color image forming apparatus having three image forming units (for three colors). The black photosensitive drum may be driven by the same drive source (motor) as the other photosensitive drums. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that directly superimposes and transfers each color image from a plurality of photosensitive drums onto a recording material to be conveyed. Furthermore, the present invention is not limited to a driving device for a color image forming apparatus, and can be applied to all driving devices that require a plurality of gears to be accurately driven by a single motor.
1 カラープリンタ
6 中間転写ベルト
10 作像ユニット
11 感光体ドラム
30 モータ
31 モータギヤ
33 ドラム駆動ギヤ
Da,Db ドラム径
Da’,Db’ ドラム径
L1,L2 ドラム間距離
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記モータの電流変動幅が最大又は最小となるように前記被駆動ギヤの前記駆動ギヤに対する噛み合いを調整し、前記被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させたことを特徴とする駆動装置。 In a driving device that engages a plurality of driven gears with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor, and drives the driven gear,
A driving device characterized in that the meshing of the driven gear with the driving gear is adjusted so that the current fluctuation width of the motor becomes maximum or minimum, and the phase shift due to the eccentricity of the driven gear is synchronized.
前記被駆動ギヤの位相を所定角度ずつずらして前記駆動ギヤに組み付け、前記モータの電流変動幅が最大又は最小となるように調整し、前記被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることを特徴とする駆動装置の調整方法。 In a method of adjusting a driving device that meshes a plurality of driven gears with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor and drives the driven gear,
The phase of the driven gear is shifted by a predetermined angle and assembled to the driving gear, the current fluctuation width of the motor is adjusted to be maximum or minimum, and the phase shift due to the eccentricity of the driven gear is synchronized. A method for adjusting the driving device.
前記複数の被駆動ギヤのうちの1つのギヤ軸に駆動力の伝達を接離させる駆動伝達接離手段が設けられており、前記モータの駆動電流を検出してフィードバックさせ該モータの駆動電流検出値が所定値となるように、前記駆動伝達接離手段を所定時間の間駆動伝達を解除させ、前記被駆動ギヤの偏心による位相ズレを同期させることを特徴とする駆動装置の調整方法。 In a method of adjusting a driving device that meshes a plurality of driven gears with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor and drives the driven gear,
Drive transmission contact / separation means for contacting / separating drive force to / from one gear shaft of the plurality of driven gears is provided, and the drive current of the motor is detected and fed back. A method for adjusting a driving device, wherein the drive transmission contact / separation means releases drive transmission for a predetermined time so that a value becomes a predetermined value, and a phase shift due to eccentricity of the driven gear is synchronized.
前記駆動ギヤに噛み合せる数以上の数の被駆動ギヤを準備し、該準備した被駆動ギヤを単体で前記駆動ギヤに噛み合わせて前記モータの電流変動幅を順次検出し、該検出した電流変動幅の近い被駆動ギヤ同士を前記駆動ギヤに組み付けることを特徴とする駆動装置の調整方法。 In a method of adjusting a driving device that meshes a plurality of driven gears with a driving gear mounted on a driving shaft of a motor and drives the driven gear,
A number of driven gears greater than or equal to the number to be engaged with the drive gear are prepared, the prepared driven gear is meshed with the drive gear as a single unit, and the current fluctuation width of the motor is sequentially detected, and the detected current fluctuation A method for adjusting a driving device, characterized in that driven gears having a narrow width are assembled to the driving gear.
前記複数の感光体ドラムのドラム間距離をドラム周長の整数倍に設定するとともに、少なくとも2つの前記感光体ドラムを駆動するモータの電流値を検出し、該モータ駆動電流の変動幅が最大となるように、前記モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに噛みあわされる前記少なくとも2つの感光体ドラムのドラムギヤの噛み合いを調整し、前記少なくとも2つの感光体のドラムギヤの偏心による位相ズレを同期させたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged in parallel, and a visible image formed on the plurality of photosensitive drums is transferred onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member to form a color image.
The distance between the drums of the plurality of photosensitive drums is set to an integral multiple of the drum circumference, and the current values of the motors that drive at least two of the photosensitive drums are detected, and the fluctuation range of the motor driving current is maximized. The engagement of the drum gears of the at least two photosensitive drums engaged with the drive gear mounted on the drive shaft of the motor is adjusted to synchronize the phase shift due to the eccentricity of the drum gears of the at least two photosensitive members. An image forming apparatus.
前記複数の感光体ドラムのドラム間距離をドラム周長の[整数+1/2]倍に設定するとともに、少なくとも2つの前記感光体ドラムを駆動するモータの電流値を検出し、該モータ駆動電流の変動幅が最小となるように、前記モータの駆動軸に装着された駆動ギヤに噛みあわされる前記少なくとも2つの感光体ドラムのドラムギヤの噛み合いを調整し、前記少なくとも2つの感光体のドラムギヤの偏心による位相ズレを同期させたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus in which a plurality of photosensitive drums are arranged in parallel, and a visible image formed on the plurality of photosensitive drums is transferred onto a recording medium directly or via an intermediate transfer member to form a color image.
The distance between the drums of the plurality of photosensitive drums is set to [integer +1/2] times the drum circumference, and the current values of the motors that drive at least two of the photosensitive drums are detected. By adjusting the meshing of the drum gears of the at least two photosensitive drums engaged with the driving gear mounted on the driving shaft of the motor so as to minimize the fluctuation range, the eccentricity of the drum gears of the at least two photosensitive drums is adjusted. An image forming apparatus characterized in that phase shift is synchronized.
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